(57)【要約】【課題】仕切板を分割した場合でも、分割板を連結部材などで締結する必要が無く、分割板の締結に必要な煩雑な製造工程を省略できる多気筒回転式圧縮機と多気筒回転式圧縮機の製造方法を提供する。【解決手段】仕切板を構成する２枚の分割板とシリンダブロック４０ａ、４０ｂのいずれか一方の圧着面に凸部４５を形成し、圧縮室の組み立て工程において仕切板４１とシリンダブロック４０ａ、４０ｂを圧着することにより、凸部４５に噛合する形状の凹部４６を、他方の圧着面に形成する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダブロックと、
前記シリンダブロック内に形成される圧縮室と、
２枚の分割板で構成され、前記シリンダブロック間にボルトで固定されて、隣接する前記圧縮室間を仕切る仕切板とを備えた多気筒回転式圧縮機において、
互いに圧着し合う前記仕切板と前記シリンダブロックのいずれか一方の圧着面に凸部を有する多気筒回転式圧縮機。
【請求項２】
前記仕切板または前記シリンダブロックのうち前記凸部を設けた一方の材質は、他方の材質より相対的に強固である請求項１に記載の多気筒回転式圧縮機。
【請求項３】
前記凸部は前記ボルト用の貫通穴の縁近辺に設けられた請求項１または請求項２に記載の多気筒回転式圧縮機。
【請求項４】
前記凸部は前記仕切板に設け、前記仕切板の材質は、焼き入れされた鋼である請求１乃至請求項３のいずれか１項に記載の多気筒回転式圧縮機。
【請求項５】
隣接する複数のシリンダブロックと、
前記シリンダブロック内に形成される圧縮室と、
２枚の分割板で構成され、前記シリンダブロック間にボルトで固定されて隣接する前記圧縮室間を仕切る仕切板とを備えた多気筒回転式圧縮機の製造方法において、
前記仕切板と前記シリンダブロックのいずれか一方の圧着面に凸部を形成し、
前記仕切板と前記シリンダブロックを圧着することにより、前記凸部に噛合する形状の凹部を、他方の圧着面に形成させる圧縮室組立工程を有する多気筒回転式圧縮機の製造方法。
【請求項６】
レーザー加工またはポンチ加工にて前記凸部を形成させる凸部形成工程を有する請求項５に記載の多気筒回転式圧縮機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２枚の分割板で構成される仕切板を備えた多気筒回転式圧縮機と多気筒回転式圧縮機の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の圧縮室間を仕切る仕切板を２枚の分割板に分割し、この分割板でクランク軸を左右から挟み込み、連結部材で締結して組み立てることのできる圧縮機用の仕切板が提案されている。
この仕切板を備える組み立てが容易で冷媒の漏れの少ない多気筒回転式圧縮機として、例えば特許文献１に記載するような多気筒回転式圧縮機と多気筒回転式圧縮機の製造方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５４−１２１４０５号公報（２頁  １６〜４５行、図２，図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の多気筒回転式圧縮機では、圧縮機運転中にローラの摺動の影響によって仕切板がずれて、２枚の分割板で構成される仕切板の分割面に隙間が生じて冷媒が漏れ、圧縮機の性能が低下していた。
これを防ぐ為に、分割板同士を連結部材などで締結することで、仕切板の分割面に隙間を生じさせない対策がとられていた。
しかしこのような圧縮機においては、分割板に他の分割板と締結するための締結部を設けて連結部材用のネジ穴加工などの複雑な加工を施す必要があり、また圧縮機の組み立て時においては、分割板を締結する為の煩雑なサブ製造工程を設ける必要がある為、コストが高く生産効率も悪いという課題があった。
【０００５】
この発明は上述のような課題を解決するためになされたものであり、仕切板を分割した場合でも、分割板を連結部材などで締結する必要が無く、分割板の締結に必要な煩雑な製造工程を省略できる、生産効率が高く安価で高性能な多気筒回転式圧縮機と多気筒回転式圧縮機の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る多気筒回転式圧縮機は、
複数のシリンダブロックと、
シリンダブロック内に形成される圧縮室と、
２枚の分割板で構成され、シリンダブロック間にボルトで固定されて、隣接する圧縮室間を仕切る仕切板とを備えた多気筒回転式圧縮機において、
互いに圧着し合う仕切板とシリンダブロックのいずれか一方の圧着面に凸部を有するものである。
【０００７】
この発明に係る多気筒回転式圧縮機の製造方法は、
複数のシリンダブロックと、
シリンダブロック内に形成される圧縮室と、
２枚の分割板で構成され、シリンダブロック間にボルトで固定されて隣接する圧縮室間を仕切る仕切板とを備えた多気筒回転式圧縮機の製造方法において、
仕切板とシリンダブロックのいずれか一方の圧着面に凸部を形成し、
仕切板とシリンダブロックを圧着することにより、凸部に噛合する形状の凹部を、他方の圧着面に形成させる圧縮室組立工程を有するものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る多気筒回転式圧縮機は、
互いに圧着し合う仕切板とシリンダブロックのいずれか一方の圧着面に凸部を有するものなので、分割板同士を連結部材などで締結しなくても分割面に隙間が生ずることを防止することができ、生産効率が高く安価で高性能な多気筒回転式圧縮機を提供することができる。
【０００９】
この発明に係る多気筒回転式圧縮機の製造方法は、
仕切板とシリンダブロックのいずれか一方の圧着面に凸部を形成し、
仕切板とシリンダブロックを圧着することにより、凸部に噛合する形状の凹部を、他方の圧着面に形成させる圧縮室組立工程を有するものなので、
分割板同士を連結部材などで締結しなくても分割面に隙間が生ずることを防止することができ、締結に必要な煩雑なサブ組立工程を省略できる多気筒回転式圧縮機の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係る多気筒回転式圧縮機の縦断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る多気筒回転式圧縮機の横断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る２枚の分割板で構成される仕切板を示す平面図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係る仕切板の圧着面に設けられた凸部の形状の例を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係る仕切板の圧着面に設けられた凸部の形状の他の例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係る仕切板の凸部と、シリンダ圧着面の凹部の噛み合わせを示す模式図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係るシリンダ圧着面の凸部と、仕切板の凹部の噛み合わせを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１を用いて説明する。
図１は、多気筒回転式圧縮機１００の縦断面図である。
図２は、図１の多気筒回転式圧縮機１００のＡ−Ａ線の横断面図である。
本実施の形態では、圧縮室を２室有する２シリンダ式の冷凍・空調機用ロータリ圧縮機を例に挙げて説明する。
【００１２】
多気筒回転式圧縮機１００は、密閉容器であるシェル１と、シェル１の内部に設置された駆動源であるモータ２と、同じくシェル１の内部に設置された圧縮機構部３とを備える。シェル１のシェル上部には、圧縮された冷媒を圧縮機外部へ吐出する吐出パイプ４が設けられている。シェル１のシェル中間部には、モータ２と圧縮機構部３が固定されており、圧縮機構部３へ冷媒を導く吸入パイプ５が固定されている。
【００１３】
モータ２は、固定子２ａと回転子２ｂを有しており、回転子２ｂはクランク軸６に取り付けられている。モータ２で発生した回転トルクはクランク軸６を通して圧縮機構部３に伝達される。
【００１４】
圧縮機構部３は、クランク軸６、第１枠体３１ａ、第１シリンダブロック４０ａ、第１バネ８、第１ベーン９、第１ローラ３２ａ、仕切板４１、第２シリンダブロック４０ｂ、第２枠体３１ｂ、第２バネ、第２ベーン、第２ローラ３２ｂを有している。
そして、第１枠体３１ａ、第２枠体３１ｂ、第１シリンダブロック４０ａ、第２シリンダブロック４０ｂ、仕切板４１のそれぞれに設けられた貫通穴に、短いボルト１３と長いボルト１４を貫通させてボルト締結することで、圧縮機構部３を構成するこれらの部品を圧着固定している。
【００１５】
クランク軸６は、ロータ嵌合部６１、第１軸受挿入部６２ａ、第１偏心部６３ａ、中間部６４、第２偏心部６３ｂ、第２軸受挿入部６２ｂを有している。第１偏心部６３ａと第２偏心部６３ｂは、偏心位相が１８０度異なっており、それぞれの外周面には第１ローラ３２ａと第２ローラ３２ｂが装着されている。
【００１６】
第１枠体３１ａの下面、第１シリンダブロック４０ａの内周面、仕切板４１の上面、及び第１ローラ３２ａの外周面で囲まれる空間が第１圧縮室２１ａとなる。仕切板４１の下面、第２シリンダブロック４０ｂの内周面、第２枠体３１ｂの上面、及び第２ローラ３２ｂの外周面で囲まれる空間が第２圧縮室２１ｂとなる。
このように仕切板４１は、第１シリンダブロック４０ａと第２シリンダブロック４０ｂの間に配置されており、隣接する第１圧縮室２１ａと第２圧縮室２１ｂを仕切る役割を果たしている。
また、第１ベーン９及び第２ベーンは、第１圧縮室２１ａ及び第２圧縮室２１ｂを低圧部分２３と高圧部分２４に分ける機能を持つ。
【００１７】
図３は、２枚の分割板４３で構成される仕切板４１の平面図である。
分割板４３は、分割面側に半円状の切欠き４９を有し、クランク軸６の中間部６４を左右から切欠き４９で挟み込むようにして組み立てられて仕切板４１を形成する。
そして長いボルト１４用の貫通穴４４の縁近辺、且つ第１シリンダブロック４０ａおよび第２シリンダブロック４０ｂとの圧着面となる領域に、微少な凸部４５（×で示す）を有している。
この凸部４５は、レーザー溶接やポンチ等の工具の打刻などの簡易加工による微少変形でよい。
【００１８】
図４及び図５は、仕切板の圧着面に設けられた凸部４５の形状の例を示す図である。
凸部４５の形状は、図４に示すような山形や、図５に示すような一部に窪みを有する形状でも山形部分を備えていればよい。
【００１９】
次に圧縮機構部３の組立工程を図１を用いて説明する。
まず、第１枠体３１ａと第１シリンダブロック４０ａ、および第２枠体３１ｂと第２シリンダブロック４０ｂをそれぞれ位置決めして短いボルト１３で固定し、サブ組立品を作製する。
次に第１枠体３１ａを下にして第１枠体３１ａと第１シリンダブロック４０ａのサブ組立品を設置し、第１ローラ３２ａと第１ベーン９を第１シリンダブロック４０ａ内にセットする。  その後、第１ローラ３２ａが第１偏心部６３ａにはまるようにクランク軸６を第１シリンダブロック４０ａを通して第１枠体３１ａにセットする。
【００２０】
そして、予め凸部４５を設けた２枚の分割板４３で、クランク軸６の中間部６４を左右から挟み込み、分割面に隙間が生じないように分割板４３を接触させた状態で、分割板４３を簡易治具（図示しない）で仮固定して仕切板４１を形成する。
そして、クランク軸６の第２偏心部６３ｂに第２ローラをはめ、第２ベーンを第２シリンダブロック４０ｂに嵌めた状態で、第２シリンダブロック４０ｂと第２枠体３１ｂのサブ組立品をクランク軸６を通して仕切板４１上にセットする。
その後第１枠体３１ａと第２枠体３１ｂの位置決めを行い、長いボルト１４で圧縮機構部３を構成する第１枠体３１ａ、第２枠体３１ｂ、第１シリンダブロック４０ａ、第２シリンダブロック４０ｂ、仕切板４１を圧着締結する。その後、仕切板４１を仮固定している簡易治具を取り外す。
【００２１】
こうして、仕切板４１とその上下に設置された第１シリンダブロック４０ａと第２シリンダブロック４０ｂが互いに圧着し合うことで、仕切板４１に設けられた微少な凸部４５が、第１シリンダブロック４０ａと第２シリンダブロック４０ｂの仕切板４１との圧着面（以降、シリンダ圧着面という）に押し付けられ、シリンダ圧着面には凸部４５に対応する形状の微少な凹部４６が形成される。
【００２２】
図６は、仕切板４１の凸部４５と、シリンダ圧着面の凹部４６の噛み合わせを示す模式図である。
以降、この凹部４６と凸部４５の噛合部分を凹凸噛合部４７という。
シリンダ圧着面に設けられた凹部４６は、圧縮機構部３の組み立て時に仕切板４１に予め設けられた凸部４５との圧着により形成されるものなので、凸部４５との位置ずれが生じることが無く、また形状の違いも生じないことから図６に示すようにぴったりとガタ無く噛合する。
これは、凸部４５と凹部４６を予め別々に加工してから噛合させる方法では得ることのできない効果である。
【００２３】
また仕切板４１の材質は例えば焼入れされた鋼など、シリンダブロックより硬い材質が望ましい。シリンダブロックより相対的に強固な材質の凸部４５が、シリンダブロックに押圧されることでしっかりとした凹部４６がシリンダブロック側に形成され、噛合力が強固なものとなるからである。
【００２４】
このように、２枚の分割板４３で構成する仕切板４１が、その上下に配置されるシリンダブロックと凹凸噛合部４７で固定されているので、分割板４３同士を締結するための締結部を分割板４３に設なくても、２枚の分割板４３が隙間無く接触した状態を保つことが可能である。
よって、圧縮機運転中にローラの摺動による仕切板４１をずらそうとする力（以降、ズレ力という）が仕切板４１の水平方向に働く場合でも、仕切板４１がずれてその分割面に隙間が生じて冷媒が漏れ、圧縮機の性能が低下することはない。
【００２５】
本実施の形態による発明によると、ボルトの締結部である貫通穴４４の近辺に凹凸噛合部４７を設けているので、ボルトの軸力が凹凸噛合部４７に損失無く作用し、仕切板４１と第１シリンダブロック４０ａおよび第２シリンダブロック４０ｂの噛合をより強固なもとしている。
【００２６】
また、ズレ力に対抗する力をズレ耐力とすると、ズレ耐力は個々の凹凸噛合部４７が持つ噛合力の総和であるので、凹凸噛合部４７の数が多いほどズレ耐力は大きくなる。
よって、凹凸噛合部４７の数を調節することで容易にズレ耐力をズレ力より大きく設計することが可能である。
尚、図に示した凸部４５の数や位置は一例であり、本発明の内容を限定するものではない。
【００２７】
また、従来は、圧縮機構部を締結するボルトの軸力を大きくすることで、仕切板とシリンダブロック間の圧着力を上げて圧着面における摩擦力を大きくし、仕切板のずれを防止するという対策を、比較的容易に実施できるズレ防止対策として用いていたが、真空運転モードと呼ばれる異常運転状態においては、シリンダブロックと仕切板間の摩擦力が大きく低下するため、このズレ防止対策は有効ではなかった。
【００２８】
真空運転モードとは、圧縮機の冷媒流路の上流側が何らかの理由で閉塞した状態で、圧縮機を運転した場合に生じる異常な運転状態であり、冷媒が吸入されない状態で圧縮を続けるために圧縮室内部が部分的に真空に近くなる状態をいう。
この時、ローラとベーンの摺動部が冷媒によって冷却されないので、ローラが通常運転時以上に過熱して熱膨張し、第１枠体と第２枠体のそれぞれを、クランク軸の軸方向の上下に押すことによってボルトの軸力がローラに集中し、仕切板とシリンダブロックが微少に離間して摩擦力が低下することで、仕切板のずれが発生していた。
【００２９】
この仕切板とシリンダブロックの離間による摩擦力低下を防ぐ為に、ローラの厚みとシリンダブロックの厚みに微小な差をつけて、クリアランスを設けることで、ローラの膨張によるボルトの軸力の分散を低減することは可能であるが、クリアランスが大きくなるとローラとシリンダブロック間の隙間が大きくなり、性能が低下するというトレードオフの関係となっていた。
またこの真空運転モード時における仕切板のずれ防止の為の他の対策手段として、真空運転モード時にはモーターに流れる電流が増大することから、この過電流を検知して圧縮機の運転を停止させる対策もある。しかし、運転が停止するまでの間に仕切板のずれが生ずる場合もあることから、これは確実な仕切板のずれ防止対策ではなかった。
【００３０】
そこで本実施の形態の発明では、仕切板の凸部４５と第１シリンダブロック４０ａ及び第２シリンダブロック４０ｂの凹部４６の高さを適切に調節しておくことで、仕切板４１とシリンダブロック間が微少に離間して摩擦力が低下した場合でも、凹凸噛合部４７の噛合が維持されることから、摩擦力が低下する場合でも仕切板４１のずれを防止することが可能となる。
【００３１】
本実施の形態に係る多気筒回転式圧縮機の凹凸噛合部は、予め微少な凸部４５を設けた分割板４３を、隙間が生じないように接触させた状態で分割板４３の上下に配置された第１シリンダブロック４０ａ及び第２シリンダブロック４０ｂと圧着して組み立てて、凸部４５に噛合する凹部４６を第１シリンダブロック４０ａ及び第２シリンダブロック４０ｂの圧着面に形成するものなので、仕切板４１をずらす力が働く場合でも仕切板４１がずれて分割面に隙間が生じ、冷媒が漏れて圧縮機の性能が低下することはない。
よって仕切板を２枚の分割板に分割した場合でも、分割板４３を連結部材などで互いに締結する必要が無い。
これにより、分割板に分割板締結用の締結箇所を設けて連結部材用の複雑な加工を施す必要がなく、分割板締結に必要な煩雑なサブ組立工程を省略できる、生産効率が高く安価で高性能な多気筒回転式圧縮機及びその製造方法を提供することができる。
【００３２】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を実施の形態１と異なる部分を中心に図を用いて説明する。
図７は、シリンダ圧着面に設けられた凸部２４５と、仕切板２４１の凹部２４６の噛み合わせを示す模式図である。
実施の形態１では微小な凸部４５を仕切板４１に設けたが、本実施の形態では微小な凸部２４５を第１シリンダブロック２４０ａ及び第２シリンダブロック２４０ｂに形成する。
【００３３】
まず圧縮機の組み立て前に、第１シリンダブロック２４０ａ及び第２シリンダブロック２４０ｂの長いボルト１４用の貫通穴２４４ａ、２４４ｂの縁近辺、且つ仕切板２４１との圧着面となる領域に、微少な凸部２４５を設けておく。
そして、圧縮機構部の組み立て時に、仕切板２４１と第１シリンダブロック２４０ａ及び第２シリンダブロック２４０ｂをボルトで圧着固定することによって、仕切板２４１に微小な凹部２４６を形成し、凹凸噛合部２４７を形成するものである。
【００３４】
このように、予め微少な凸部２４５を形成した第１シリンダブロック２４０ａ及び第２シリンダブロック２４０ｂを、２枚の分割板を隙間が生じないように接触させた状態の仕切板２４１に圧着して組み立てて、凸部２４５に噛合する凹部２４６を仕切板２４１の圧着面に形成するものなので、仕切板２４１をずらす力が働く場合でも仕切板２４１がずれて分割面に隙間が生じ、冷媒が漏れて圧縮機の性能が低下することはない。
よって仕切板を２枚の分割板に分割した場合でも、分割板を連結部材などで互いに締結する必要が無く、生産効率が高く安価で高性能な多気筒回転式圧縮機とその製造方法を提供することができる。
【００３５】
また、第１シリンダブロック２４０ａ及び第２シリンダブロック２４０ｂ側に凸部２４５を形成する場合は、シリンダブロックの上下面のうち、仕切板２４１と圧着する側の面にのみ凸部２４５を有することになる。
そのため、圧縮機の組立工程などで凸部２４５を有さない側の面を下にして搬送することで、凸部２４５を形成した側の面がパレット等の物体に触れて凸部２４５が損傷することを防止できるという利点を有する。
【符号の説明】
【００３６】
４０ａ，２４０ａ  第１シリンダブロック、４１，２４１  仕切板、
４０ｂ，２４０ｂ  第２シリンダブロック、４３  分割板、
４４，２４４ａ，２４４ｂ  貫通穴、４５，２４５  凸部、４６，２４６  凹部、
４７，２４７  凹凸噛合部、１００  多気筒回転式圧縮機。
【図１】
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【図２】
2013007296.tif 000004
【図３】
2013007296.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013007296.tif 000007
【図６】
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【図７】
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